《Scientific Reports》:Comparison of compensatory strategies and gait deviations in unclassified and type 1 unilateral cerebral palsy
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本文聚焦于单侧脑瘫(CP)的传统分类系统未能涵盖大量患者的问题。为解决此问题,研究者对未分类及1型偏瘫患者开展了全面的仪器化3D步态分析(IGA),对比了受累侧与健侧肢体在失状面之外的多平面步态偏差。研究发现,解剖与功能腿长差异(LLD)及骨盆旋转在所有患者中均显著存在,是驱动代偿策略的关键因素,为未来分类与治疗方案的优化提供了新依据。
脑性瘫痪(Cerebral Palsy, CP)是儿童期最常见的运动障碍,而单侧CP,即偏瘫,因其自然存在的身体不对称性,给患者的行走功能带来了复杂挑战。长久以来,临床和科研界主要依赖基于受累侧肢体在失状面(即侧面视角)步态偏差的分类系统来界定这些患者。然而,一个令人困惑的现实是,有相当高比例的患者无法被现有系统准确归类。这就像一个拼图游戏缺了关键一块——我们现有的观察角度可能遗漏了全局。更重要的是,身体是一个精密的联动整体,一侧肢体的异常必然会引发另一侧(即健侧)的代偿性运动模式。这些代偿策略究竟如何体现?它们是否隐藏着理解患者步态、进而改进分类与治疗的关键密码?这正是本研究试图揭开的谜题。
为了解决上述问题,一组研究人员开展了一项深入的对比研究。他们将目光投向了那些“未分类”的单侧CP患者,并将其与经典的1型偏瘫患者,以及健康发育的典型个体进行对照。研究共纳入47名单侧CP参与者(其中15名未分类,32名为1型)。研究团队采用了高精度的仪器化三维步态分析(Instrumented 3D Gait Analysis, IGA)作为核心工具,这是一项能够全方位捕捉人体运动轨迹、角度和力学参数的技术。与以往研究多聚焦于失状面不同,本次分析进行了全面“扫描”,涵盖了骨盆、躯干以及所有运动平面(包括失状面、冠状面和横断面)的自由度,旨在绘制一幅前所未有的、关于单侧CP患者整体步态代偿的“全景地图”。
主要技术方法概述
本研究的核心方法是仪器化三维步态分析(IGA)。研究者利用运动捕捉系统、测力台等设备,量化分析了47名参与者(包括未分类和1型单侧CP患者,以及健康对照)在步行过程中,其骨盆、躯干及双下肢在所有运动平面(失状面、冠状面、横断面)的时空、运动学(kinematic)参数,特别关注了由解剖和功能因素导致的腿长差异(Leg Length Discrepancy, LLD)以及骨盆旋转等指标。
研究结果
1. 跨群体的普遍性发现:LLD与骨盆旋转的核心作用
分析揭示了最引人注目的发现:在所有参与研究的单侧CP患者中,无论其是否已被现有系统分类,均普遍存在因解剖性和功能性腿长差异(LLD)引发的步态偏差,同时伴随显著的骨盆旋转。这些因素导致了明显的横向(即横断面)不对称性。然而,当前的分类标准恰恰未将LLD和骨盆在横断面上的运动纳入考量范围。
2. 未分类患者与1型患者的异同
通过细致的组间比较,研究进一步刻画了未分类患者群体的特征。与1型偏瘫患者相比,未分类患者在步态模式上既显示出一些共性,也存在特异性差异。更重要的是,当这两组患者与健康发育的典型个体对比时,他们在骨盆和躯干控制、以及涉及多个平面和自由度的步态参数上,均表现出广泛的、具有统计学意义的偏离。这证实了代偿策略不仅影响受累侧,也深刻改变了健侧肢体的运动模式。
研究结论与讨论
本研究通过全面的三维步态分析,突破了传统上仅关注单侧CP受累侧肢体矢状面运动的局限,首次系统性地揭示了解剖与功能性腿长差异(LLD)以及骨盆旋转在所有单侧CP患者步态代偿策略中的普遍性与核心地位。这些由横向不对称性驱动的调节模式,是现有分类系统的一大盲区,或可解释为何大量患者“无法归类”。
该发现具有重要的临床与科研意义。它强烈提示,未来对于单侧CP的分类体系需要进行重要修订,必须将LLD评估和骨盆在横断面的运动分析纳入标准评估流程。这有助于更精准地识别患者亚型,理解其独特的代偿机制。进而,基于这些新见解制定的个性化康复治疗方案——例如,针对性地处理LLD或进行骨盆控制训练——可能更有效地改善患者的步行效率、对称性和整体功能,减少因长期代偿带来的继发性损伤。本研究发表于《Scientific Reports》,为脑瘫康复领域提供了一个更全面、更立体的评估与干预新框架。